Fiza-pomoc

1.Wypisz trzy zasady dynamiki, opisz co one oznaczają *I zasada - Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły działając równoważą sie to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym *II zasada - Jeśli siły działające na ciało nie równoważą się (czyli siła wypadkowa jest różna od zera), to ciało porusza się z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły wypadkowej, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała. *III zasada - Jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie działa na pierwsze siłą o takiej samej wartości i tym samym kierunku, lecz przeciwnym zwrocie i punkcie przyłożenia. Siły te nie równoważą się, gdyż działają na dwa różne ciała. 2.Eksperyment Benjamina Franklina, sposób powstawania wyładowań atmosferycznych *Doświadczenie: Wypuścił w kierunku chmury burzowej sporządzony z jedwabnych chusteczek latawiec. Do końca jego linki przymocował metalowy klucz, a gdy przybliżał do niego rękę, między nią a kluczem przeskakiwała iskra elektryczna. Udowodnił w ten sposób, że błyskawica jest to nic innego jak wyładowanie elektryczne. *Wyładowania atmosferyczne: Chmura staje się naładowana elektrycznie, ponieważ unoszące się ciepłe powietrze rozbija kropelki wody i kryształki lodu. Więcej elektronów pozostaje w cięższych drobinach, które osiadają w dolnej części chmury. W ten sposób jej spód staje się naładowany ujemnie, co powoduje dodatnie naładowanie się gruntu pod chmurą. Najpierw elektrony, dążąc do zrównoważenia ładunków, przelatują z chmury ku Ziemi, wytyczając ścieżkę zjonizowanego powietrza. Wtedy następuje "skok powrotny" elektronów do góry. 3.Linie pola – do czego służą i jakie są zasady ich prawidłowej ilustracji. *Linie pola magnetycznego wyznaczają hipotetyczne tory, po których poruszałby się pojedynczy biegun magnetyczny N. W miejscach większego zagęszczenia linii oddziaływania magnetyczne są silniejsze. Linie pola magnetycznego, w przeciwieństwie do linii pól: grawitacyjnego i elektrostatycznego, są zawsze zamknięte (zaczynają się na biegunie N, kończą na biegunie S). *Zasady: 1.styczna do linii sił w dowolnym punkcie wyznacza kierunek natężenia pola w tym punkcie. 2.linie skierowane są od ładunku dodatniego do ujemnego. 3.liczba linii na jednostkę powierzchni jest proporcjonalna do natężenia pola. 4.linie te nigdy nie przecinają się 4.Własności charakterystyczne fali. Opisz je. *odbicie – na granicy ośrodków fale zmieniają kierunek bez zmiany ośrodka *załamanie – na granicy ośrodków fala przechodząc do drugiego ośrodka zazwyczaj zmienia kierunek swego ruchu *dyfrakcja – zdolność do omijania przeszkód mniejszych niż długość fali, oraz powstawanie pasków dyfrakcyjnych na szczelinie albo wąskiej przeszkodzie *interferencja – nakładanie się fal z różnych źródeł może doprowadzić do ich wzmocnienia lub wygaszenia *rozszczepienie – załamanie fal zależne od ich długości powoduje rozkład fali na fale składowe, np. na pryzmacie 5.Modele budowy atomu – opisz wszystkie znane Ci modele(ich założenia, wady i zalety) *Model Rutherforda Zaproponował w roku 1911 pierwszy jądrowy model budowy atomu, w którym większość masy i ładunek dodatni skupione są w bardzo niewielkiej przestrzeni w centrum atomu, a elektrony krążą w dość znacznej odległości od tego centrum (jądra atomowego.) *Model Bohra: - elektron porusza się wokół protonu po stacjonarnych orbitach kołowych spełniających warunek:

mvR  n

h 2

- atom pochłania lub emituje promieniowanie (światło), jeżeli elektron zmienia orbitę stacjonarną na inną spełniającą ww. warunek orbitę Dla danej wartości n promień dozwolonej orbity wynosi:

Rn  n

h 2  mv

*Model Thomsona: model ciasta z rodzynkami – ładunki ujemne (elektrony) porozrzucane równomiernie w dużej strukturze ładunku dodatniego. 6.Podział materiałów ze względu na ich przewodnictwo. Wypisz i opisz podział materiałów ze względu na ich zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym. *Podział: Przewodniki, Półprzewodniki, Izolatory(Dielektryki)

*Zachowanie: Ferromagnetyki (żelazo, kobalt) – ulegają silnemu namagnesowaniu i są mocno przyciągane przez magnes, Parmagnetyki (Al, Pt) – ulegają słabemu namagnesowaniu w zewnętrznym polu magnetycznym, są lekko przyciągane przez magnes Diamagnetyki (Au, Bi, grafit) – ulęgają namagnesowaniu w kierunku przeciwnym do zewnętrznego pola magnetycznego, są odpychane przez magnes. 7.Co to izotony, izobary i izotopy – dokładnie wyjaśnić. *Izotony - atomy różnych pierwiastków posiadające w jądrze atomowym jednakową liczbę neutronów N=A-Z (A liczba masowa, Z - liczba atomowa).Na przykład: 2H i 3He, 13C i 14N *Izobary- atomy różnych pierwiastków posiadające jądra atomowe o jednakowej liczbie masowej A (liczba masowa). *Izotopy -atomy, które posiadają ściśle określoną liczbę protonów oraz neutronów. Izotopy danego pierwiastka (o określonej liczbie protonów) różnią się liczbą masową (liczba neutronów w jądrze) i mają niemal identyczne własności chemiczne. 8.Na przykładzie dowolnego pierwiastka z układu okresowego opisz co to jest liczba masowa i liczba atomowa. Jądra atomowe oznacza się takim samym symbolem jak pierwiastek chemiczny odpowiadający temu jądru. Dodatkowo, na dole umieszcza się liczbę atomową (Z - liczba protonów), a u góry liczbę masową (A – suma protonów i neutronów). Dla przykładu, jądro atomowe o 11 protonach i 13 neutronach jest jądrem atomu sodu i oznaczamy je symbolem: 9.Wymień i dokładnie scharakteryzuj trzy podstawowe przemiany gazowe. *Izotermiczna – zachodzi, gdy temperatura jest stała, ciśnienie i objętość zmieniają się odwrotnie do siebie Równanie przemiany izotermicznej (prawo Boyle'a - Mariotte'a) ma postać: p1V1 = p2V2 czyli pV = const. Aby ta przemiana nastąpiła konieczne jest wykonanie pracy przez siły zewnętrzne (zmniejszanie V) przy równoczesnym odbieraniu ciepła od gazu lub gaz musi wykonać pracę (zwiększanie V) kosztem dostarczonego mu z zewnątrz ciepła. *Izobaryczna – zachodzi, gdy ciśnienie gazu nie ulega zmianie (jest stałe). Objętość i temperatura gazu w tej przemianie zmieniają się wprost proporcjonalnie do siebie. Ciśnienie gazu jest stałe i równe sumie ciśnienia tłoka i ciśnienia atmosferycznego(p=pa+pt), a równanie przemiany izobarycznej ma postać (prawo Gay - Lussaca):

czyli =constans *Izochoryczna - zachodzi, gdy objętość gazu nie ulega zmianie (stała objętość naczynia) a ciśnienie i temperatura gazu zmieniają się wprost proporcjonalnie do siebie. Równanie przemiany izochorycznej (prawo Charlesa) ma postać:

, czyli Ta przemiana gazu nastąpi, gdy otrzyma on ciepło (ogrzeje się) lub gdy odda ciepło na zewnątrz (oziębia się). 10.Opisz i zdefiniuj siły bezwładności i siłę tarcia *Siły bezwładności: Jeżeli układ odniesienia porusza się ruchem przyspieszonym względem jakiegoś układu inercjalnego(układ nieinercjalny), wtedy ciała w tym układzie odniesienia poruszają się ruchem przyspieszonym z przyspieszeniem skierowanym przeciwnie, aniżeli układ odniesienia. Wydaje się, że na to ciało działa siła, tzw. siła bezwładności – która jest siłą pozorną! *Siła tarcia: występuje, gdy ciała poruszające się napotykają na opór ze strony ośrodka w którym się poruszają. Siłą tarcia jest jedną z sił oporu. Jest proporcjonalna do siły nacisku oraz współczynnika tarcia poślizgu, współczynnik tarcia statycznego lub dynamicznego (w przypadku ruchu) zależy od rodzaju powierzchni trących. 11.Moment siły, moment bezwładności (przykłady), twierdzenie Steinera *Moment siły(moment obrotowy): jest to wielkość fizyczna wywołująca obrót bryły sztywnej *Moment bezwładności: momentem bezwładności I bryły sztywnej względem danej osi nazywamy sumę iloczynów mas poszczególnych punktów bryły sztywnej i kwadratów odległości od danej os (kula o masie m i promieniu r obracająca się wokół własnej osi, cienki pierścień o masie m i promieniu r obracający się wokół własnej osi) *Twierdzenie Steinera: Moment bezwładności I bryły sztywnej względem danej osi jest równy sumie momentu bezwładności Io względem osi do niej równoległej, przechodzącej przez środek masy bryły oraz iloczynu masy tej bryły i kwadratu odległości a obu osi: 12.Wyjaśnij zjawisko indukcji na przykładzie klatki Faradaya umieszczonej w zewnętrznym polu

Ponieważ na powierzchni idealnego przewodnika potencjał musi być w każdym punkcie równy, nie następuje wnikanie pola elektrycznego do wnętrza metalu, a tym samym pole elektryczne nie przenika przez metal. Dzięki temu we wnętrzu klatki, niezależnie od tego jak silnie jest ona naładowana, nie ma pola elektrycznego. W praktyce metale mają dostatecznie dużą przewodność elektryczną, aby płynące w nich prądy natychmiastowo kompensowały wymuszane różnice potencjału. 13.Pojęcie fali, klasyfikacja fal, przykłady fal, pojęcia podstawowe opisujące fale. *Fala – rozchodzenie się zaburzeń w ośrodku materialnym lub próżni(fale morskie, fale sejsmiczne, kamerton) *Pojęcia opisujące fale: Promień fali – kierunek rozchodzenia się fali. Powierzchnia falowa – zbiór punktów mających taką samą fazę. Czoło fali – powierzchnia falowa najbardziej odległa od źródła. *Klasyfikacja fal: fale poprzeczne, fale podłużne, fale jednowymiarowe, fale dwuwymiarowe, fale trójwymiarowe, impuls falowy, ciąg falowy, płaskie, kuliste, eliptyczne itp. 14.Wyjaśnij zjawisko polaryzacji, rodzaje polaryzacji, sposoby polaryzacji i zastosowanie zjawiska polaryzacji *Polaryzacja – właściwość fali poprzecznej polegająca na zmianach kierunku oscylacji rozchodzącego się zaburzenia w określony sposób. *Rodzaje polaryzacji: Polaryzacja liniowa(W fali spolaryzowanej liniowo oscylacje zaburzenia odbywają się w jednej płaszczyźnie, w kierunku prostopadłym do kierunku rozchodzenia się fali.), Polaryzacja kołowa(W polaryzacji kołowej rozchodzące się zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma zawsze taką samą wartość, ale jego kierunek się zmienia. Kierunek zmian jest taki, że w ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza okrąg.) *Sposoby polaryzacji: selektywne pochłanianie(ośrodek przez który przechodzi fala pochłania falę o jednym kierunku polaryzacji, a przepuszcza o przeciwnej), odbicie od ośrodka przeźroczystego, dwójłomność (podwójne załamanie). *Zastosowanie: filtry polaryzacyjne w fotografii, przyrządy optyczne 15.Ciało doskonałe czarne. Prawo Stefana-Boltzmana. Prawo promieniowania Plancka. *Ciało doskonałe czarne: ciało pochłaniające całkowicie padające na jego powierzchnię promieniowanie, niezależnie od długości fali, kąta padania i temperatury obiektu promieniującego. *Prawo Stefana-Boltzmana: Całkowita energia promieniowania widzialnego i niewidzialnego wysyłana przez jednostkę powierzchni ciała doskonale czarnego w jednostce czasu wynosi : E    T 4 gdzie: T – temperatura w skali Kelvina   5,669  10 8

W stała Stefana – Boltzmanna m K4 2

*Prawo promieniowania Plancka: Plancka prawo promieniowania, prawo opisujące emisję światła przez ciało doskonale czarne znajdujące się w danej temperaturze. Zgodnie z nim emisja (i absorpcja) światła odbywa się w porcjach (kwantach) o energii hν, gdzie h - stała Plancka, ν - częstotliwość fali światła, a zależność zdolności emisyjnej ε od częstotliwości fali ν i temperatury T wyrażona jest wzorem:

16.Grawitacja, rozmieszczenie przyśpieszenie grawitacyjnego na kuli ziemskiej. Wartość współczynnika proporcjonalności G, nazywanego stałą grawitacji wynosi 6.67·10-11 Nm2/kg2 i jest równa liczbowo sile, z jaką oddziaływają na siebie dwa kilogramowe ciała z odległości jednego metra. *Rozmieszczenie na kuli: największą wartość siła odśrodkowa ma na równiku, na biegunach ma wartość zero, na równiku siła ta najefektywniej zmniejsza ciężar, tylko składowa siły odśrodkowej równoległa do promienia powoduje zmniejszanie ciężaru. 17.Prawo Coulomba, prawa zachowania ładunku. *Prawo Coulomba: Siła F oddziaływania dwóch ładunków punktowych q1 i q2 jest wprost proporcjonalna do wielkości każdego z ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi r. *Prawo zachowania ładunku: w izolowanym układzie ciał całkowity ładunek (suma ładunków dodatnich i ujemnych) nie ulega zmianie. Ładunek może przenieść się z jednego ciała (lub jego części) do drugiego ciała (lub jego części).Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ładunków punktowych jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu i wzajemnej odległości. 18.Interwał czasoprzestrzenny, opisać czasoprzestrzeń. Uogólnienie pojęcia odległości na czterowymiarową czasoprzestrzeń. W najprostszym przypadku czasoprzestrzeni Minkowskiego (w szczególnej teorii względności) wzór na interwał czasoprzestrzenny między dwoma zdarzeniami ma następującą postać: s 2  c 2 t 2  x 2  y 2  z 2

s 2 - interwał czasoprzestrzenny między dwoma zdarzeniami mierzony w inercjalnym układzie odniesienia; t 2 to współrzędne czasowe zdarzeń x 2 , y 2 , z 2 to odpowiednie współrzędne przestrzenne zdarzeń; c - prędkość światła. s 2  0 kiedy zdarzenia, nie są ze sobą powiązane przyczynowo-skutkowo s 2  0 kiedy zdarzenia, mogły mieć na siebie wpływ 19.Efekt fotoelektryczny i doświadczenie Reynoldsa *Efekt: Energia fali elektromagnetycznej rozchodzi się w postaci porcji o skończonej wartości energii – kwantów fali elektromagnetycznej nazywanych fotonami. Energia pojedynczego fotonu wynosi: E  hv W zjawisku fotoelektrycznym energia fotonu przekazywana jest pojedynczemu elektronowi i zostaje zużyta na przejście przez powierzchnię metalu i nadanie fotoelektronowi energii kinetycznej: hv  E0  Ek max E 0 nazywa się pracą wyjścia 20.Transformacja Lorentza, Galileusza. T. Lorentza : Przekształceni opisujące transformacje wielkości fizycznych w czasoprzestrzeni czterowymiarowej przy przechodzeniu od jednego inercjalnego układu odniesienia, określonego przez współrzędne przestrzenne x, y, z i współrzędną czasową t, do drugiego, określonego przez współrzędne x', y', z' oraz t'. Z transformacji Lorentza wynikają wszystkie efekty kinematyczne szczególnej teorii względności, takie jak: reguła sumowania się prędkości prowadząca do niemożności uzyskania prędkości większej od prędkości światła, względność pojęcia równoczesności, skrócenie Lorentza-Fitzgeralda, spowolnienie biegu poruszających się zegarów. T. Galileusza: pozwala na znalezienie wartości danej wielkości fizycznej w nowym układzie odniesienia, o ile znana jest jej wartość w starym układzie odniesienia. Jest to transformacja zgodna z klasycznymi wyobrażeniami o czasie i przestrzeni. Zgodnie z nimi czas płynie w obu układach tak samo, a zegary obserwatorów mierzą czas absolutny. x' = x – vt; y' = y; z' = z; t' = t wzory te noszą nazwę transformacji Galileusza. 21.Precesja Precesja lub ruch precesyjny – zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się ciała. Oś obrotu sama obraca się wówczas wokół pewnego kierunku w przestrzeni zakreślając powierzchnię boczną stożka. Precesja występuje w przypadku swobodnie obracającej się bryły, gdy na ciało nie działają żadne siły zewnętrzne. Dzieje się tak wówczas, gdy oś, wokół której obraca się bryła nie jest jej osią główną.